专利名称：一种合成孔径雷达实时成像处理器距离压缩处理电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及遥感技术，特别是一种合成孔径雷达(SAR)的遥感信息处理技术。
背景技术：
合成孔径雷达(SAR)是一种先进的遥感手段，它可以全天候、全天时的实现对地观测，得到观测区域的高分辨率图像，在国民经济和军事领域都有广泛的用途。合成孔径雷达(SAR)实时成像处理器可以在雷达工作的同时，实时地完成合成孔径雷达(SAR)图像的生成，大大提高了合成孔径雷达(SAR)工作的效率和可靠性。在合成孔径雷达(SAR)图像实时生成中，距离压缩处理是不可缺少的一个步骤，由于其运算量大，运算速度要求高，通常的处理电路很难满足实时性要求。

发明内容
本发明的目的是提供一种距离压缩处理电路，其运算量大，运算速度高，能够满足合成孔径雷达(SAR)图像实时生成中的实时性要求。
为达到上述目的，本发明的技术解决方案是提供一种合成孔径雷达实时成像处理器距离压缩处理电路，有CPU、外部存储器接口、外部存储器、先入先出存储器、控制电路和时钟驱动电路组成，其包括两片CPU及外围电路；每一片CPU都可以通过外部存储器接口A外接先入先出存储器，及通过外部存储器接口B外接外部存储器；两先入先出存储器的另一端并联，共接于输入数据线；两CPU的另一外部存储器接口A接有输出接口，输出接口的另一端并联，且共接于输出数据线；两CPU的主机接口与ISA总线相连；每一片CPU都接有时钟驱动电路。
所述的距离压缩处理电路，其所述CPU是采用的TMS320C6415芯片。
所述的距离压缩处理电路，其所述两片CPU是同时并行处理，采用乒乓式结构，将数据分别输入CPU进行运算处理，即交替处理输入的数据。
所述的距离压缩处理电路，其所述控制电路是使用可编程逻辑器件(EPLD)等芯片做成的控制电路，其完成总线和两片CPU之间通信以及输入输出数据的控制。
所述的距离压缩处理电路，其所述外部存储器为同步动态存储器(SDRAM)。
所述的距离压缩处理电路，其所述的同步动态存储器为4Mbytes(64Mbit)同步动态存储器(SDRAM)。
所述的距离压缩处理电路，其所述的时钟驱动电路，通过CPU内部锁相环倍频电路，使CPU可靠地工作于一工作频率上。
所述的距离压缩处理电路，其所述的工作频率为500MHz，CPU单片处理速度为4000MIPS，两片CPU同时工作时为8000MIPS。
所述的距离压缩处理电路，其所述的每一路CPU的输入数据先通过先入先出存储器(FIFO)缓存后，经由外部存储器接口A，把数据读入内部存储器，然后开始距离压缩处理。
所述的距离压缩处理电路，其所述的数据读入，是以DMA方式把数据读入内部存储器。
所述的距离压缩处理电路，其CPU内部的距离压缩处理过程如下a、雷达回波信号通过匹配滤波器，采用数字脉冲压缩方法输入；b、将输入数据经快速傅立叶变换(FFT)变换到频域；c、在频域与计算好的距离向参考函数做乘法运算；d、运算结果再通过逆变换(IFFT)输出；e、完成距离压缩处理过程。
所述的距离压缩处理电路，其所述的两CPU的主机接口与ISA总线相连，可以用计算机进行控制和数据交换，实现距离压缩程序的下载和距离压缩参数的在线修改。
本发明采用TI公司的最新高速DSP芯片TMS320C6415为核心处理器件，通过合理的外围电路设计、输入输出接口设计以及高效率的软件编程，成功地实现了合成孔径雷达(SAR)实时成像处理器的距离压缩处理电路。


图1本发明电路框图；图2本发明距离压缩处理步骤示意图。
具体实施例方式
本电路采用了两片TMS320C6415并行工作的方式，以提高运算的吞吐率。其中每一片TMS320C6415都可以通过外部存储器接口B(EMIFB)外接4Mbytes(64Mbit)同步动态存储器(SDRAM)，从而扩大数据存储容量，使用可编程逻辑器件(EPLD)等芯片作为控制电路，完成了总线和两片C6415之间通信以及输入输出数据的控制，另外还配置TMS320C6415的时钟驱动电路，通过TMS320C6415内部锁相环倍频电路，使其可靠地工作于500MHz工作频率上，TMS320C6415单片处理速度为4000MIPS，两片同时工作时为8000MIPS。电路实现框图如图1所示。
外部输入数据是以雷达脉冲重复频率(PRF)按距离线逐条输入的，其中每一条距离线有4096点数据，由于两个CPU需要同时并行处理，因此采用乒乓式结构，将数据分别输入CPU进行运算处理，即交替处理输入的数据。
每一路CPU的输入数据通过先入先出存储器(FIFO)缓存后，接在TMS320C6415的外部存储器接口A(EMIFA)上，TMS320C6415通过DMA方式把数据读入内部存储器，然后开始距离压缩处理。
TMS320C6415把压缩结果也通过其外部存储器接口A(EMIFA)，采用DMA方式输出。
两片TMS320C6415的主机接口(HPI)挂在普通的ISA总线上，可以用通用的计算机进行控制和数据交换，实现距离压缩程序的下载和距离压缩参数的在线修改。
TMS320C6415内部的距离压缩处理过程如图2所示距离压缩处理实际上就是雷达回波信号通过匹配滤波器得到窄脉冲信号的过程，现在采用数字脉冲压缩方法来实现，利用快速傅立叶变换(FFT)在频域进行处理，将输入数据经FFT变换到频域，在频域与计算好的距离向参考函数做乘法运算，运算结果再通过逆变换(IFFT)输出，完成距离压缩处理过程。
权利要求
1.一种合成孔径雷达实时成像处理器距离压缩处理电路，有CPU、外部存储器接口、外部存储器、先入先出存储器、控制电路和时钟驱动电路组成，其特征在于，包括两片CPU，两CPU及外围接口的控制电路；每一片CPU都可以通过外部存储器接口A外接先入先出存储器，及通过外部存储器接口B外接外部存储器；两先入先出存储器的另一端并联，共接于输入数据线；两CPU的另一外部存储器接口A接有输出接口，输出接口的另一端并联，且共接于输出数据线，交替输出数据；两CPU的主机接口与ISA总线相连；每一片CPU都接有时钟驱动电路。
2.如权利要求1所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述CPU是采用的TMS320C6415芯片。
3.如权利要求1或2所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述两片CPU是同时并行处理，采用乒乓式结构，将数据分别输入CPU进行运算处理，即交替处理输入的数据。
4.如权利要求1所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述控制电路是使用可编程逻辑器件(EPLD)等芯片做成的控制电路，其完成ISA总线和两片CPU之间通信以及输入输出数据的控制。
5.如权利要求1所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述外部存储器为同步动态存储器(SDRAM)。
6.如权利要求5所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述的同步动态存储器为4Mbytes(64Mbit)同步动态存储器(SDRAM)。
7.如权利要求1所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述的时钟驱动电路，通过CPU内部锁相环倍频电路，使CPU可靠地工作于一工作频率上。
8.如权利要求1或7所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述的工作频率为500MHz，CPU单片处理速度为4000MIPS，两片CPU同时工作时为8000MIPS。
9.如权利要求1所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述的每一路CPU的输入数据先通过先入先出存储器(FIFO)缓存后，经由外部存储器接口A，把数据读入内部存储器，然后开始距离压缩处理。
10.如权利要求9所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述的数据读入，是以DMA方式把数据读入内部存储器。
11.如权利要求1所述的距离压缩处理电路，其特征在于，CPU内部的距离压缩处理过程如下a、雷达回波信号通过匹配滤波器，采用数字脉冲压缩方法输入；b、将输入数据经快速傅立叶变换(FFT)变换到频域；c、在频域与计算好的距离向参考函数做乘法运算；d、运算结果再通过逆变换(IFFT)输出；e、完成距离压缩处理过程。
12.如权利要求1所述的距离压缩处理电路，其特征在于，所述的两CPU的主机接口与ISA总线相连，可以用计算机进行控制和数据交换，实现距离压缩程序的下载和距离压缩参数的在线修改。
全文摘要
本发明涉及遥感技术，特别是一种合成孔径雷达(SAR)的遥感信息处理技术。本发明包括两片CPU，两CPU及外围接口的控制电路；每一片CPU都可以通过外部存储器接口A外接先入先出存储器，及通过外部存储器接口B外接外部动态存储器；两先入先出存储器的另一端并联，共接于输入数据线；两CPU的另一外部存储器接口A接有输出接口，输出接口的另一端并联，且共接于输出数据线，交替输出数据；两CPU的主机接口与ISA总线相连；每一片CPU都接有时钟驱动电路。本发明成功地实现了合成孔径雷达(SAR)实时成像处理器的距离压缩处理。
文档编号G01S13/00GK1534309SQ0310844
公开日2004年10月6日 申请日期2003年3月31日 优先权日2003年3月31日
发明者禹卫东, 吴淑梅 申请人:中国科学院电子学研究所